[发明专利]用于冷却反向旋转涡轮发动机的一部分的方法和装置

说明书

一种涡轮发动机，其具有反向旋转的转子，反向旋转的转子包括第一转子和第二转子，第一转子在第一旋转方向上旋转，第一转子限定轴向间隔开以限定间隙的第一转子叶片组，第二转子在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转。第二转子还包括容纳在第一转子的间隙内的第二叶片组。多个流体通道形成在第一转子中，具有面向间隙的出口。

技术领域

本公开大体上涉及一种具有反向旋转转子的涡轮发动机，更具体地，涉及一种来自一个转子的流体通道，用于冷却另一转子。

关于联邦赞助的研究或开发的声明

关于此申请的项目获得了欧盟地平线2020研究和创新计划下的Clean Sky 2联合企业的拨款协议编号CS2-LPA-GAM-2018/2019-01的资助。

背景技术

反向旋转涡轮发动机，特别是气体或燃烧反向旋转涡轮发动机，是从通过发动机的燃烧气体流中提取能量到多个压缩机和涡轮级上的旋转发动机，其中每个级通常包括一组互补的旋转叶片和反向旋转叶片。

反向旋转的涡轮发动机可以包括串联流动布置的前部风扇组件、后部风扇组件、用于压缩流过发动机的空气的高压压缩机、用于将燃料与压缩空气混合以使得混合物可以点燃的燃烧器、以及高压涡轮。高压压缩机、燃烧器和高压涡轮有时统称为核心发动机。在操作中，核心发动机产生燃烧气体，该燃烧气体在下游排出到涡轮区段，从中提取能量以为前部和后部风扇组件提供动力。反向旋转涡轮发动机还可以包括加压腔，加压腔被供应有冷却空气并且与发动机内的燃烧气流密封。

涡轮发动机的压缩机和涡轮区段典型地包括多个串联布置的级，其中每个级包括周向翼型件的协作组，其中一个组与另一组轴向间隔开。在反向旋转的涡轮发动机中，两组翼型件可以是叶片组的形式，每组在相反的方向旋转。在这种情况下，反向旋转涡轮机可以包括具有可旋转地联接至前部风扇组件的第一组翼型件的外转子，以及具有可旋转地联接至后部风扇组件的第二组翼型件的内转子。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种反向旋转涡轮发动机，该反向旋转涡轮发动机包括：第一转子，其在第一旋转方向上旋转，并具有多组周向布置的叶片，限定第一转子叶片组，第一转子叶片组轴向间隔开以在每组之间限定间隙；第二转子，其在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转，并具有多组周向布置的叶片，限定第二转子叶片组，第二转子叶片组轴向间隔开并容纳在第一转子的间隙内；以及多个流体通道，多个流体通道形成在第一转子中，具有面向间隙的出口，其中流体通道具有通道中心线，通道中心线定向成将流体通道内的流体流从第一旋转方向重定向到第二旋转方向。

在另一方面，本公开涉及一种在具有反向旋转的第一转子和第二转子的反向旋转涡轮发动机中冷却叶片的方法，该方法包括在使得冷却的成分在第二旋转方向上的方向上从第一转子发出冷却空气。

附图说明

附图中：

图1是根据本说明书描述的各个方面的包括反向旋转涡轮区段的反向旋转涡轮发动机的示意性截面图。

图2是图1的反向旋转涡轮截面的一部分的示意图。

图3是从包括冷却歧管的图2的截面III截取的反向旋转涡轮发动机的透视图。

图4是图3的冷却歧管的一部分的横截面图。

具体实施方式

本文描述的公开内容的方面涉及利用从反向旋转涡轮发动机的另一个转子供应的冷却空气来冷却反向旋转涡轮发动机的一个转子的翼型组件。转子可以是内转子和外转子。虽然反向旋转的转子可以以相同的速度但在相反的方向上运行，但是转子可以以不同的速度运行，从而产生低速转子(LSR)和高速转子(HSR)。为了实现冷却，冷却歧管可以被包括在一个转子内并且具有通向另一个转子的出口通道。